2025年信息系统架构设计

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一. 基本概念

1、信息系统架构是系统的结构，由软件元素、元素外部可见属性和元素间关系组成。

2、架构是系统的抽象、是结构的组合、是元素的集合，系统必然存在架构，架构具有基础特性，以及架构隐含设计决策。

3、影响架构的因素有：
● 外部干系人：对系统有不同的关注和需求。
● 内部干系人：知识结构、素质、经验、技术环境影响需求和设计。

4、架构对影响因素也具有反作用：
● 影响外部干系人：业务影响组织结构。
● 影响内部干系人：架构具有示范性、复用性，提供商机。

二. 信息系统架构风格

1、信息系统架构风格
● 数据流体系结构风格：批处理，管道-过滤器。
● 调用/返回体系结构风格：主程序/子程序，面向对象，层次结构。
● 独立构件体系结构风格：进程通信，事件系统。
● 虚拟机体系结构风格：解释器，规则系统。
● 仓库体系结构风格：数据库，超文本，黑板。

2、信息系统物理结构包括：单体应用、分布式结构。

3、信息系统逻辑结构如下
● 横向综合：将同一管理层次的各个业务职能综合到一起。
● 纵向综合：将同一业务的各个管理层次智能综合到一起。
● 纵横综合：将各个业务的各个管理层次统一综合到一起，主要从信息模型和处理模型两方面着手，建立公用的数据库和统一的信息处理系统。

三. 信息系统常用架构模型

1、单体应用指运行在单台物理机器上的独立应用程序。

2、客户机/服务器是信息系统中最常见的模式，这种模式下客户端和服务器间通过 TCP/UDP 进行请求和应答。常见的客户机/服务器形式有以下：
● 二层 C/S：前台客户端 + 后台数据库
● 三层 C/S：前台客户端+后台服务端+后台数据库
● 三层 B/S：Web 浏览器+Web 服务器+后台数据库
● 多层 C/S：前台客户端+后台服务端+中间件/应用层+数据库
● 多层 B/S：Web 浏览器+Web 服务器+中间件/应用层+数据库
● 模型-视图-控制器（MVC）：Web 浏览器（V）+ Web 服务器（C）+数据库，关于模型层可根据实际情况与 MV 一起置于 Web 服务器，或单独置于应用层

3、中间件/应用层的作用有 3 点：提高并发性能和可伸缩性；请求转发，业务逻辑处理；增加数据安全性。

4、面向服务架构（SOA）中服务的概念是指能提供一组整体功能的独立应用系统。这个应用系统被去掉任何一层服务，都将不能正常工作。面向服务架构主要实践有异构系统集成、同构系统聚合、联邦架构等。

5、企业服务总线（ESB）是企业应用间信息交换的公共通道，具有如下特征：
● 连接软件系统，主要提供服务代理功能和服务注册表。
● 按照协议消息头进行数据、请求、回复的接收和分发。
● 可以基于消息中间件、事务中间件、CORBA/IIOP 协议开发构建

四. 企业信息系统总体框架

1、信息系统的架构（ISA）是多维度、分层次、高度集成化的模型。

2、在企业中建立一个有效集成的 ISA，必须考虑企业中的 4 个方面：战略系统、业务系统、应用系统和企业信息基础设施。

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3、战略系统是指企业中与战略制定、高层决策有关的管理活动和计算机辅助系统。企业战略可以分为长期与短期两种，长期规划较为稳定，如调整产品结构。而短期规划适用于如决定新产品的类型的情况。

4、业务系统是指企业中完成一定业务功能的各个部分组成的系统

5、应用系统是指信息系统中的应用软件部分。应用系统包括内部功能和外部界面两个部分。

6、企业信息基础设施（EII）是指根据企业当前业务和可预见的发展趋势，及对信息采集、处理、存储和流通的要求，构筑由信息设
备、通信网络、数据库、系统软件和支持性软件等组成的环境

五、信息系统架构设计方法

1、TOGAF 架构框架是一个企业架构标准框架。TOGAF 目标有 4 个：
● 节省时间和成本，更有效、合理地利用资源。
● 实现可观的投资回报率。
● 确保从关键利益相关方到团队成员的所有用户都使用相同的语言。
● 避免被锁定到企业架构的专有解决方案。

2、TOGAF 的核心思想是模块化架构，为架构产品提供内容框架，为大型组织开发提供扩展指南，适用于不同架构风格。

3、TOGAF 的组件有架构开发方法、架构开发方法指南和技术、架构内容框架、企业连续序列和工具、架构框架参考模型、架构能力框架。

4、架构开发方法（ADM）由一组按照架构领域的架构开发顺序而排列成一个环的多个阶段所构成。这些阶段是：预备、需求管理、架构愿景、业务架构、信息系统架构、技术架构、机会和解决方案、迁移规划、实施治理、架构变更管理。

5、信息化包括 4 个方面的内容：信息网络体系、信息产业基础、社会运行环境、效用积累过程。

6、信息化具有 6 个要素：开发利用信息资源、建设国家信息网络、推进信息技术应用、发展信息技术和产业、培育信息化人才、制订和完善信息化政策。

7、通常信息化包括了 7 个平台：知识管理平台、日常办公平台、信息集成平台、信息发布平台、协同工作平台、公文流转平台、企业通信平台。

8、信息化具有 9 个特征：易用性、健壮性、平台化、灵活性、扩展性、安全性、门户化、整合性、移动性。

9、信息化架构具有两种模式：
● 数据导向架构。关注数据模型和数据质量。
● 流程导向架构。关注端到端流程整合及对流程变化的适应度。

10、信息化建设生命周期具体分为：系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护几个阶段。

11、信息化工程总体规划方法主要有：关键成功因素法（CSF）、战略目标集转化法（SST）、企业系统规划法（BSP）
● 关键成功因素法（CSF）。关键成功因素指的是对企业的成功起关键作用的因素。CSF 就是通过分析找出使得企业成功的关键因素，然后再围绕这些关键因素来确定系统的需求，并进行规划。
● 战略目标集转化法（SST）。SST 反映了各种人的要求，而且给出了按这种要求的分层，然后转化为信息系统目标的结构化方法。
● 企业系统规划法（BSP）。BSP 通过自上而下地识别系统目标、企业过程和数据，然后对数据进行分析，自下而上地设计信息系统。